Fernerkundung: Unterschied zwischen den Versionen

Breaking News
Zufallsbild: Gerd Altmann / Pixabay

Fernerkundung: Unterschied zwischen den Versionen

imported>Caisare
K (→‎Einteilung und Untergliederung: Tippfehler entfernt)
 
imported>Special Circumstances
(Die letzte Textänderung von RB2018-2 wurde verworfen: Keine Verbesserung)
 
Zeile 1: Zeile 1:
[[Datei:A Canadian photographic reconnaissance pilot examining a mosaic of Hamburg docks at Benson, Oxfordshire, August 1943. CH10865.jpg|mini|Manuelle Fernerkundung mit Luftbildern von [[Hamburg]] (1943)]]
[[Datei:A Canadian photographic reconnaissance pilot examining a mosaic of Hamburg docks at Benson, Oxfordshire, August 1943. CH10865.jpg|mini|Manuelle Fernerkundung mit Luftbildern von [[Hamburg]] (1943)]]
Der Begriff '''Fernerkundung''' bezeichnet die Gesamtheit der Verfahren zur Gewinnung von Informationen über die [[Erdoberfläche]] oder andere nicht direkt zugängliche Objekte durch [[Messung]] und [[Interpretation]] der von ihnen ausgehenden oder reflektierten [[elektromagnetische Strahlung|elektromagnetischen]] oder [[Schallwelle]]n.
Der Begriff '''Fernerkundung''' bezeichnet die Gesamtheit der Verfahren zur Gewinnung von Informationen über die [[Erdoberfläche]] oder andere nicht direkt zugängliche Objekte durch [[Messung]] und [[Interpretation]] der von ihnen ausgehenden oder reflektierten [[Elektromagnetische Strahlung|elektromagnetischen]] oder [[Schallwelle]]n.


Im Gegensatz zu anderen Erfassungsmethoden, welche einen direkten Zugang zum Untersuchungs- oder Beobachtungsobjekt erfordern, versteht man unter Fernerkundung die berührungsfreie [[Erkundung]] der Erdoberfläche einschließlich der [[Erdatmosphäre]]. Dies wird beispielsweise durch [[Flugzeug]]- oder [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]]-getragene [[Sensor]]en ermöglicht ([[Fernerkundungsdaten|Fernerkundungssensoren]] wie [[Messkammer|Kameras]] oder [[Scanner (Datenerfassung)|Scanner]]). Vereinzelt kommen aber auch „[[Unbemanntes Luftfahrzeug|Drohnen]]“ oder [[Ballon]]s als Plattform zum Einsatz. Der Fernerkundung zugeordnet sind [[Photogrammetrie]] und [[Satellitengeodäsie]]. Dagegen sind [[Planetologie]] und [[Astronomie]] nicht der Fernerkundung zugeordnet, obwohl auch hier Fernerkundungssensoren zum Einsatz kommen.
Im Gegensatz zu anderen Erfassungsmethoden, welche einen direkten Zugang zum Untersuchungs- oder Beobachtungsobjekt erfordern, versteht man unter Fernerkundung die berührungsfreie [[Erkundung]] der Erdoberfläche einschließlich der [[Erdatmosphäre]]. Dies wird beispielsweise durch [[Flugzeug]]- oder [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]]-getragene [[Sensor]]en ermöglicht ([[Fernerkundungsdaten|Fernerkundungssensoren]] wie [[Messkammer|Kameras]] oder [[Scanner (Datenerfassung)|Scanner]]). Vereinzelt kommen aber auch „[[Unbemanntes Luftfahrzeug|Drohnen]]“ oder [[Ballon]]s als Plattform zum Einsatz. Der Fernerkundung zugeordnet sind [[Photogrammetrie]] und [[Satellitengeodäsie]]. Dagegen sind [[Planetologie]] und [[Astronomie]] nicht der Fernerkundung zugeordnet, obwohl auch hier Fernerkundungssensoren zum Einsatz kommen.
Zeile 6: Zeile 6:
Bei der Fernerkundung finden [[Passive Fernerkundungssysteme|passive]] oder [[Aktive Fernerkundungssysteme|aktive]] Systeme Verwendung, wobei weite Bereiche des [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischen Spektrums]] ausgewertet werden können. Passive Systeme zeichnen die von der Erdoberfläche [[Reflexion (Physik)|reflektierte]] [[Sonnenstrahlung]] auf (zum Beispiel [[Multispektralkamera]]) sowie die von der Erdoberfläche [[Emission (Umwelt)|emittierte]] [[Wärmestrahlung|Eigenstrahlung]] (zum Beispiel [[Wärmebildkamera]]). Im Gegensatz dazu senden aktive Systeme [[Mikrowellen]]- oder [[Laser]]strahlen aus und empfangen deren reflektierte Anteile (zum Beispiel [[Radar]]systeme und [[Altimeter|Laseraltimeter]]).
Bei der Fernerkundung finden [[Passive Fernerkundungssysteme|passive]] oder [[Aktive Fernerkundungssysteme|aktive]] Systeme Verwendung, wobei weite Bereiche des [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischen Spektrums]] ausgewertet werden können. Passive Systeme zeichnen die von der Erdoberfläche [[Reflexion (Physik)|reflektierte]] [[Sonnenstrahlung]] auf (zum Beispiel [[Multispektralkamera]]) sowie die von der Erdoberfläche [[Emission (Umwelt)|emittierte]] [[Wärmestrahlung|Eigenstrahlung]] (zum Beispiel [[Wärmebildkamera]]). Im Gegensatz dazu senden aktive Systeme [[Mikrowellen]]- oder [[Laser]]strahlen aus und empfangen deren reflektierte Anteile (zum Beispiel [[Radar]]systeme und [[Altimeter|Laseraltimeter]]).


Fernerkundungsdaten sind insbesondere in den [[Geowissenschaften]] bzw. der [[Geographie]] von großer Bedeutung, da eine globale Beobachtung der Erdoberfläche und -[[Erdatmosphäre|atmosphäre]] in hoher räumlicher Auflösung nur mit Hilfe von Fernerkundungssensoren möglich ist. Neben dem [[synoptisch]]en Überblick über große Räume ermöglichen satellitengestützte Fernerkundungssensoren zudem eine wiederholte (zum Teil tägliche) Abdeckung ein und desselben Gebiets.
Fernerkundungsdaten sind insbesondere in den [[Geowissenschaften]], [[Geographie]], den [[Umweltwissenschaften]] und der [[Geophysik]] von großer Bedeutung, da eine globale Beobachtung der Erdoberfläche und -[[Erdatmosphäre|atmosphäre]] in hoher räumlicher Auflösung nur mit Hilfe von Fernerkundungssensoren möglich ist. Neben dem [[synoptisch]]en Überblick über große Räume ermöglichen satellitengestützte Fernerkundungssensoren zudem eine wiederholte (zum Teil tägliche) Abdeckung ein und desselben Gebiets. Zudem bieten Fernerkundungsdaten gegenüber Vor-Ort-Messungen insbesondere bei schwer zugänglichen Gebieten der Erdoberfläche Vorteile. Eine hohe Aktualität und Kontinuität der Messwerte kann erreicht werden.


== Geschichte ==
== Geschichte ==
[[Datei:Luftbildkamera.jpg|mini|Historische Luftbildkamera (ca. 1950)]]
[[Datei:Luftbildkamera.jpg|mini|Historische Luftbildkamera (ca. 1950)]]


Die Fernerkundung hat ihre Ursprünge in der [[Militärische Aufklärung|militärischen Aufklärung]]. Von einem meist hochgelegenen Punkt (Berg) versuchte man die Bewegungen des Gegners zu beobachten. Mit Beginn der [[Luftfahrt]] änderte sich die Darstellung von der Perspektive in eine Draufsicht von oben. Anfangs dienten dazu noch [[Fesselballon]]e mit menschlichen Beobachtern und Zeichenblock, später [[Flugzeug]]e mit Luftbildkameras. Die [[Luftbildfotografie]] konnte relativ früh ausgewertet werden, allerdings war das Ergebnis immer stark abhängig vom Auswerter. Die heute mit [[Satellitenplattform]]en und diversen Bildaufzeichnungsgeräten und Spektralabtastern gewonnenen Daten können mit Computersystemen be- und verarbeitet werden ([[digitale Bildverarbeitung]]). Diese systematische Auswertung wurde in den letzten Jahren stark verbessert. Trotzdem bleibt auch heute noch die [[TM-Bildinterpretation|visuelle Bildinterpretation]] wichtig.
Die Fernerkundung hat ihre Ursprünge in der [[Militärische Aufklärung|militärischen Aufklärung]]. Von einem meist hochgelegenen Punkt (Berg) versuchte man die Bewegungen des Gegners zu beobachten. Mit Beginn der [[Luftfahrt]] änderte sich die Darstellung von der Perspektive in eine Draufsicht von oben. Anfangs dienten dazu noch [[Fesselballon]]e mit menschlichen Beobachtern und Zeichenblock, später [[Flugzeug]]e mit Luftbildkameras. Die [[Luftbildfotografie]] konnte relativ früh ausgewertet werden, allerdings war das Ergebnis immer stark abhängig vom Auswerter. Die heute mit [[Satellitenplattform]]en und diversen Bildaufzeichnungsgeräten und Spektralabtastern gewonnenen Daten können mit Computersystemen be- und verarbeitet werden ([[digitale Bildverarbeitung]]). Diese automatisierte und systematische Auswertung wurde ab den 1990er Jahren verbessert. Trotzdem bleibt auch heute noch die [[TM-Bildinterpretation|visuelle Bildinterpretation]] wichtig.
 
Während zunächst eine Status-quo-Erfassungen der Erdoberfläche (Kartierung) etabliert hatte, wird seit den 1990er Jahren zunehmend auch die Erfassung von Veränderungen ([[Umweltbeobachtung|Monitoring]]) vorangetrieben.
 
Die Spannbreite für die Verwendung von Fernerkundungsdaten reicht von Ressourcenmanagement in Land- und Forstwirtschaft sowie Fischerei (z. B. Landnutzungsinventuren, Erntevorhersagen) über die Gewinnung von Umweltinformationen (z. B. [[Luftreinhaltung|Luft-]] und Gewässerverunreinigungen, Erosion, [[Desertifikation]]), Planung und Stadtentwicklung (Kartierung von Siedlungsgebieten etc.) und Katastrophenmanagement ([[Copernicus (Erdbeobachtungsprogramm)|Copernicus]] u. a.) bis zur Erkundung von Rohstoff- und Wasservorkommen.


== Fernerkundungssensoren ==
== Fernerkundungssensoren ==
Zeile 20: Zeile 24:
* Thermalbildkameras
* Thermalbildkameras
* Radarsysteme
* Radarsysteme
* Hyperspektralsensoren
* [[Hyperspektral]]sensoren
* Mikrowellenradiometer
* Mikrowellenradiometer
* Laseraltimeter
* Laseraltimeter
Zeile 26: Zeile 30:
* [[Luftbildkamera]]
* [[Luftbildkamera]]


== Fernerkundungssatelliten (Auswahl) ==
== Fernerkundungssatelliten ==
Es befinden sich eine Vielzahl von [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] in der [[Erdumlaufbahn]]. Je nach Aufgabengebiet werden diese auch in [[Umweltsatellit]]en und [[Wettersatellit]]en unterteilt; die Übergänge zwischen beiden Kategorien sind jedoch fließend.
Es befinden sich eine Vielzahl von [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] in der [[Satellitenorbit|Erdumlaufbahn]]. Je nach Aufgabengebiet werden diese auch in [[Umweltsatellit]]en und [[Wettersatellit]]en unterteilt; die Übergänge zwischen beiden Kategorien sind jedoch fließend.


Die wichtigsten staatlichen und kommerziellen [[Erdbeobachtungssatellit]]en sind
Die wichtigsten staatlichen und kommerziellen [[Erdbeobachtungssatellit]]en bzw. Satellitenprogramme sind
* (halb)staatlich:
* (halb)staatlich:
** Copernicus (ESA, Europa)
** [[Envisat]], ([[ESA]], Europa)
** [[Envisat]], ([[ESA]], Europa)
** [[European Remote Sensing Satellite|ERS]], (ESA, Europa)
** [[European Remote Sensing Satellite|ERS]], (ESA, Europa)
Zeile 39: Zeile 44:
** [[TerraSAR-X]], ([[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|DLR]], Deutschland)
** [[TerraSAR-X]], ([[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|DLR]], Deutschland)
** [[TanDEM-X]], (DLR, Deutschland)
** [[TanDEM-X]], (DLR, Deutschland)
* kommerziell:<ref>{{Literatur|Autor=Robinson Meyer|Titel=A New 50-Trillion-Pixel Image of Earth, Every Day|Sammelwerk=[[The Atlantic]]|Datum=2016-03-09|Online=[https://www.theatlantic.com/technology/archive/2016/03/terra-bella-planet-labs/472734/ theatlantic.com]}}</ref>
** [[Sentinel (Satellit)|Sentinel]], ([[ESA]], Europa)
* kommerziell:<ref>{{Literatur |Autor=Robinson Meyer |Titel=A New 50-Trillion-Pixel Image of Earth, Every Day |Sammelwerk=[[The Atlantic]] |Datum=2016-03-09 |Online=[https://www.theatlantic.com/technology/archive/2016/03/terra-bella-planet-labs/472734/ theatlantic.com]}}</ref>
# [[DigitalGlobe]] (4 [[WorldView]], [[GeoEye-1]])
# [[DigitalGlobe]] (4 [[WorldView]], [[GeoEye-1]])
# [[Airbus Defence and Space]] ([[SPOT (Satellit)|SPOT]] 6 & 7, 2 [[Pléiades]])<ref>[https://airbusdefenceandspace.com/newsroom/news-and-features/airbus-defence-and-space-invests-in-very-high-resolution-satellite-imagery-from-2020-onwards/ Airbus Defence and Space Invests in Very High-Resolution Satellite Imagery from 2020 Onwards], 15. September 2016</ref>
# [[Airbus Defence and Space]] ([[SPOT (Satellit)|SPOT]] 6 & 7, 2 [[Pléiades]])<ref>{{Webarchiv|text=Airbus Defence and Space Invests in Very High-Resolution Satellite Imagery from 2020 Onwards |url=https://airbusdefenceandspace.com/newsroom/news-and-features/airbus-defence-and-space-invests-in-very-high-resolution-satellite-imagery-from-2020-onwards/ |wayback=20170207194139 }}, 15. September 2016</ref>
# [[Planet Labs]] mit [[Terra Bella]] (87 [[Dove (Satellit)|Dove]]-Kleinsatelliten, 5 [[RapidEye]], 5 [[SkySat]])
# [[Planet Labs]] mit [[Terra Bella]] (87 [[Dove (Satellit)|Dove]]-Kleinsatelliten, 5 [[RapidEye]], 5 [[SkySat]])
# [[BlackSky Global]] ([[Pathfinder-1]] und -2)
# [[BlackSky Global]] ([[Pathfinder-1]] und -2)


Eine [[Liste der Erdbeobachtungssatelliten]] listet viele weitere Satelliten auf. Die aufgeführten Satelliten haben unterschiedlichste spektrale, räumliche, zeitliche, optische und radiometrische [[Auflösung (Fernerkundung)|Auflösungen]].
Die [[Liste von Erdbeobachtungssatelliten]] listet viele weitere Satelliten auf. Die aufgeführten Satelliten haben unterschiedlichste spektrale, räumliche, zeitliche, optische und radiometrische [[Auflösung (Fernerkundung)|Auflösungen]].


== Einsatzgebiete ==
== Einsatzgebiete ==
Entsprechend der Vielfalt des Lebensraums Erde, ist auch das Einsatzgebiet der modernen Fernerkundung sehr weit gefächert. Durch die einzigartige Möglichkeit auch große Gebiete in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu erfassen, wird die Fernerkundung in sehr vielen Disziplinen eingesetzt.
Entsprechend der Vielfalt des Lebensraums Erde, ist auch das Einsatzgebiet der modernen Fernerkundung sehr weit gefächert. Durch die einzigartige Möglichkeit, auch große Gebiete in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu erfassen, wird die Fernerkundung in sehr vielen Disziplinen eingesetzt.


* [[Geowissenschaften]], [[Geographie]], [[Kartografie]] und [[Geodäsie]]
* [[Geowissenschaften]], [[Geographie]], [[Kartografie]] und [[Geodäsie]]
** Höhenrelief und Wasserwege
** Höhenrelief und Wasserwege
** Geologie (Gesteinstypen, Lagerstätten)
** Geologie (Gesteinstypen, Lagerstätten)
** Landbedeckung, Landnutzung und Landmanagement <ref>Relin & Haydn (1994): ''Fernerkundungskontrolle landwirtschaftlich genutzter Flächen.'' Geowissenschaften; 12, 4; 98–102. {{doi|10.2312/geowissenschaften.1994.12.98}}</ref>
** Landbedeckung, Landnutzung und Landmanagement<ref>{{Literatur |Autor=Axel Relin, Rupert Haydn |Titel=Fernerkundungskontrolle landwirtschaftlich genutzter Flächen |Sammelwerk=Geowissenschaften |Band=12 |Nummer=4 |Datum=1994 |ISSN=0933-0704 |Seiten=98–102 |DOI=10.2312/geowissenschaften.1994.12.98}}</ref>
** Urbanisierung (Ausbreitung der Städte)
** Urbanisierung (Ausbreitung der Städte)
** Forstwirtschaft (Inventarisierungen, Holzpotentialabschätzungen, Waldschadenskartierung, Wegebauplanungen etc.)
** Forstwirtschaft (Inventarisierungen, Holzpotentialabschätzungen, Waldschadenskartierung, Wegebauplanungen etc.)
Zeile 75: Zeile 81:
* [[Archäologie]]
* [[Archäologie]]
** Archäologische Flugprospektion
** Archäologische Flugprospektion
** Kartierung von Ausgrabungen
*[[Rüstungskontrolle]]
* [[Rüstungskontrolle]]
** Verifikation von Abrüstungsvereinbarungen
** Verifikation von Abrüstungsvereinbarungen
* [[Menschenrechte]]
* [[Menschenrechte]]
** Vorher-Nachher-Vergleich großflächiger Zerstörungen<ref>[http://www.eyesondarfur.org/ eyesondarfur.org]</ref>
** Vorher-Nachher-Vergleich großflächiger Zerstörungen<ref>{{Webarchiv|text=eyesondarfur.org |url=http://www.eyesondarfur.org/ |wayback=20080610104922 }}</ref>


== Einteilung und Untergliederung ==
== Einteilung und Untergliederung ==
Zeile 99: Zeile 104:
* Klimatologisch/meteorologische Fernerkundung
* Klimatologisch/meteorologische Fernerkundung
* Atmosphärische Fernerkundung
* Atmosphärische Fernerkundung
* Archäologische Fernerkundung/Luftbildarchäologie
* Archäologische Fernerkundung/[[Luftbildarchäologie]]
* Geodätische Fernerkundung/Satellitengeodäsie
* Geodätische Fernerkundung/Satellitengeodäsie
* Photogrammetrie
* Photogrammetrie
Zeile 109: Zeile 114:


* Photogrammetrie und Luftbildmessung
* Photogrammetrie und Luftbildmessung
* Spektrale Fernerkundung in optischen Wellenlängenbereichen (UV, VIS, IR). Bei der Fernerkundung von fein verästelten Wasserflächen wird ausgenutzt, dass diese sich in spiegelnder Reflexion stark von Landflächen abhebt, was die spektrale Auswertung selbst dann erlaubt, wenn die Bildauflösung nicht ausreicht, um den Uferverlauf aufzulösen.<ref>Vern Vanderbilt et al.: ''Impact of pixel size on mapping surface water in subsolar imagery''. Remote Sensing of Environment 109, 2007, S.&nbsp;1–9, {{DOI|10.1016/j.rse.2006.12.009}} ([http://www.researchgate.net/publication/232374784_Impact_of_pixel_size_on_mapping_surface_water_in_subsolar_imagery online]).</ref>
* Spektrale Fernerkundung in optischen Wellenlängenbereichen (UV, VIS, IR). Bei der Fernerkundung von fein verästelten Wasserflächen wird ausgenutzt, dass diese sich in spiegelnder Reflexion stark von Landflächen abhebt, was die spektrale Auswertung selbst dann erlaubt, wenn die Bildauflösung nicht ausreicht, um den Uferverlauf aufzulösen.<ref>{{Literatur |Autor=Vern Vanderbilt et al. |Titel=Impact of pixel size on mapping surface water in subsolar imagery |Sammelwerk=Remote Sensing of Environment |Band=109 |Nummer=1 |Datum=2007-07-12 |ISSN=0034-4257 |Seiten=1–9 |Online=[http://www.researchgate.net/publication/232374784_Impact_of_pixel_size_on_mapping_surface_water_in_subsolar_imagery researchgate.net] |DOI=10.1016/j.rse.2006.12.009}}</ref>
* Passive Mikrowellenfernerkundung, Radiometrie
* Passive Mikrowellenfernerkundung, Radiometrie
* Aktive Mikrowellenfernerkundung (Radar)
* Aktive Mikrowellenfernerkundung (Radar)
Zeile 133: Zeile 138:


== Methoden ==
== Methoden ==
In der Analyse von analogen und digitalen Fernerkundungsdaten kommen eine Vielzahl von Methoden und Verfahren zur Anwendung, die nachfolgend stichwortartig aufgeführt sind. Hinzu kommen [[Geowissenschaft|geowissenschaftliche Arbeitsschritte]], die mit der Erfassung von Referenzmessungen im Gelände zusammenhängen (nicht aufgeführt). Aus der Aufzählung wird deutlich, in welch starkem Maße die Fernerkundung eine methodische Wissenschaft ist.
In der Analyse von analogen und digitalen Fernerkundungsdaten kommen eine Vielzahl von Methoden und Verfahren zur Anwendung, die nachfolgend stichwortartig aufgeführt sind. Hinzu kommen [[geowissenschaft]]liche Arbeitsschritte, die mit der Erfassung von Referenzmessungen im Gelände zusammenhängen (nicht aufgeführt). Aus der Aufzählung wird deutlich, in welch starkem Maße die Fernerkundung eine methodische Wissenschaft ist.


* Methoden der [[Digitale Bildverarbeitung|digitalen Bildverarbeitung]]
* Methoden der [[Digitale Bildverarbeitung|digitalen Bildverarbeitung]]
Zeile 139: Zeile 144:
** Transformationen des [[Farbraum]]es
** Transformationen des [[Farbraum]]es
** [[Musteranalyse|Merkmalsextraktion]] und [[Mustererkennung]]
** [[Musteranalyse|Merkmalsextraktion]] und [[Mustererkennung]]
** Überwachte und unüberwachte [[Klassifikation|Klassifizierungs-]] und [[Segmentierung (Bildverarbeitung)|Segmentierungsverfahren]] (u.&nbsp;a., [[Clusterverfahren]], ''[[Maximum-Likelihood-Methode|Maximum Likelihood Classifier]]'', ''[[Support Vector Machine]]'', [[Kohonennetze]])
** Überwachte und unüberwachte [[Klassifikation|Klassifizierungs-]] und [[Segmentierung (Bildverarbeitung)|Segmentierungsverfahren]] (u.&nbsp;a., [[Clusterverfahren]], ''[[Maximum-Likelihood-Methode|Maximum-Likelihood-Klassifikator]]'', ''[[Support Vector Machine]]'', [[Kohonennetze]])
** [[Georeferenzierung|Geometrische Korrekturen]], geometrische Rektifizierung und Entzerrung
** [[Georeferenzierung|Geometrische Korrekturen]], geometrische Rektifizierung und Entzerrung
** Radiometrische und atmosphärische Korrekturen
** Radiometrische und atmosphärische Korrekturen
Zeile 146: Zeile 151:
* [[Statistik|Statistische]] und [[Chemometrie|Chemometrische Verfahren]]
* [[Statistik|Statistische]] und [[Chemometrie|Chemometrische Verfahren]]
** [[Regressionsanalyse]]
** [[Regressionsanalyse]]
** [[Multiple Regression|multiple]] und [[schrittweise multiple Regression]]
** [[Multiple Regression|multiple]] und [[Schrittweise Regression|schrittweise multiple Regression]]
** [[Partial Least Squares|Partial Least Square Regression]]
** [[Partielle Kleinste-Quadrate-Schätzung]]
** [[Hauptkomponentenregression]] (engl. ''[[Principal Component Regression]]'')
** [[Hauptkomponentenregression]] ({{enS}} ''Principal Component Regression'', kurz: ''PCR'')
** [[Diskriminanzanalyse]]
** [[Diskriminanzanalyse]]
** [[Experimentelles Design]] (engl. ''[[design of experiments]]'')
** [[Statistische Versuchsplanung]] ({{enS}} ''design of experiments'')
* [[Geostatistik|Geostatistische Verfahren]]
* [[Geostatistik|Geostatistische Verfahren]]
** [[Interpolation (Mathematik)|Interpolationsverfahren]] (u.&nbsp;a., [[kriging]] und [[co-kriging]])
** [[Interpolation (Mathematik)|Interpolationsverfahren]] (u.&nbsp;a., [[Kriging]] und [[Co-Kriging]])
* Verfahren der [[Zeitreihenanalyse]] und [[Signalverarbeitung]]
* Verfahren der [[Zeitreihenanalyse]] und [[Signalverarbeitung]]
** [[Trendanalyse]]
** [[Trendanalyse]]
** [[Fernerkundliche Veränderungsdetektion|Veränderungsdetektion]]/''[[change detection]]''
** [[Fernerkundliche Veränderungsdetektion]]/''[[change detection]]''
** Verfahren zur Filterung von Zeitreihen (u.&nbsp;a., ''[[maximum value compositing]]'' und [[Marcel J. E. Golay|Savitzky-Golay Filter]], [[Spline]]s)
** Verfahren zur Filterung von Zeitreihen (u.&nbsp;a., ''[[Maximum Value Compositing]]'' und [[Marcel J. E. Golay|Savitzky-Golay Filter]], [[Spline]]s)
* [[Maschinelles Lernen|Lernende Verfahren]] und Verfahren der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]]
* [[Maschinelles Lernen|Lernende Verfahren]] und Verfahren der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]]
** [[Künstliches neuronales Netz|Künstliche neuronale Netze]]
** [[Künstliches neuronales Netz|Künstliche neuronale Netze]]
Zeile 164: Zeile 169:
** Entwicklung von physikalisch basierten Strahlungstransfermodellen
** Entwicklung von physikalisch basierten Strahlungstransfermodellen
** Inversion von Strahlungstransfermodellen
** Inversion von Strahlungstransfermodellen
** Spektrale [[Entmischungsverfahren]] (engl. ''[[spectral unmixing]]'')
** Spektrale [[Entmischungsverfahren]] ({{enS}} ''spectral unmixing'')
** [[Sensitivitätsanalyse]]
** [[Sensitivitätsanalyse]]
** [[Computersimulation]]
** [[Computersimulation]]
Zeile 186: Zeile 191:


== Didaktik ==
== Didaktik ==
In jüngerer Zeit wird vermehrt versucht die [[Fernerkundung in Schulen|Fernerkundung in den Schulunterricht]] zu integrieren. Dabei kann es sich um die Einbindung von Fernerkundungsdaten, wie photographische, digitale oder mikrowellengestützte Luft- und Satellitenbilder, oder von Fernerkundungsmethoden, wie Resampling, Klassifikation von Landoberflächen und Zeitreihenanalysen, als didaktische Hilfsmittel handeln.<ref>[http://www.fis.uni-bonn.de/ Fernerkundung in Schulen], uni-bonn.de, abgerufen am 28. Oktober 2010.</ref>
Es wird versucht, das Thema [[Fernerkundung in Schulen|Fernerkundung in den Schulunterricht]] zu integrieren. Dabei kann es sich um die Einbindung von Fernerkundungsdaten, wie photographische, digitale oder mikrowellengestützte Luft- und Satellitenbilder, oder von Fernerkundungsmethoden, wie Resampling, Klassifikation von Landoberflächen und Zeitreihenanalysen, als didaktische Hilfsmittel handeln.<ref>[http://www.fis.uni-bonn.de/ Fernerkundung in Schulen], uni-bonn.de, abgerufen am 28. Oktober 2010.</ref>


== Siehe auch ==
Es gibt verschiedene Lernplattformen/ Lernmodule (z.&nbsp;B. FIS,<ref>[http://www.fis.uni-bonn.de/node/92 fis.uni-bonn.de]</ref> geospektiv<ref>[https://www.geospektiv.de/ geospektiv.de]</ref> oder YCHANGE<ref>[https://ychange.eu/ ychange.eu]</ref>) für den Einsatz in Schulen. Eingesetzt werden neben anderer Software der virtuelle Globus [[Google Earth]] oder das [[Geoinformationssystem]] [[QGIS]].
* [[Differenzielle optische Absorptionsspektroskopie]], [[Radio-Okkultation]],
* [[Interferometric Synthetic Aperture Radar]] (Radar-Interferometrie)
* [[Satellitenmeteorologie]], [[Luftbildarchäologie]]
* [[Sensorik (Technik)]], [[Messtechnik]], [[Spektroskopie]], [[Werkstoffprüfung]]
* [[Geodaten]], [[Geoinformationssystem|Geo]]- und [[Landinformationssystem]]e, [[Raumplanung]], [[Vermessung]]
* [[Messbildkamera]], [[Farbkanal]], [[Erderkundungsfunkdienst über Satelliten]]
* [[Raumsonde]]
* [[Deutsche Gesellschaft für Photogrammetrie, Fernerkundung und Geoinformation]] (DGPF)


== Literatur ==
== Literatur ==
* J. Albertz: ''Einführung in die Fernerkundung. Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern'' Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2001, ISBN 3-534-14624-7.
* {{Literatur |Hrsg=Christian Heipke |Titel=Photogrammetrie und Fernerkundung: Handbuch der Geodäsie, herausgegeben von Willi Freeden und Reiner Rummel |Auflage=1 |Verlag=Springer Spektrum |Ort=Heidelberg |Datum=2017 |ISBN=3-662-47093-4}}
* {{Literatur | Autor=[[Jörg Bofinger (Archäologe)|Jörg Bofinger]] | Titel=Flugzeug, Laser, Sonde, Spaten. Fernerkundung und archäologische Feldforschung am Beispiel der frühkeltischen Fürstensitze | Verlag=Regierungspräsidium Stuttgart, Landesamt für Denkmalpflege | Ort=Esslingen a. N. | Jahr=2007 | Online=[http://www.denkmalpflege-bw.de/fileadmin/media/publikationen_und_service/onlinepublikationen/Flugzeug_Laser_Sonde_Spaten_Bofinger.pdf PDF-Datei; 5,8 MB] | Zugriff=2010-12-13 | Kommentar=deutsch, englisch}}
* J. Albertz: ''Einführung in die Fernerkundung. Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern.'' Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2001, ISBN 3-534-14624-7.
* {{Literatur |Autor=[[Jörg Bofinger (Archäologe)|Jörg Bofinger]] |Titel=Flugzeug, Laser, Sonde, Spaten. Fernerkundung und archäologische Feldforschung am Beispiel der frühkeltischen Fürstensitze |Verlag=Regierungspräsidium Stuttgart, Landesamt für Denkmalpflege |Ort=Esslingen a. N. |Datum=2007 |Sprache=de en |Online=[http://www.denkmalpflege-bw.de/fileadmin/media/publikationen_und_service/onlinepublikationen/Flugzeug_Laser_Sonde_Spaten_Bofinger.pdf denkmalpflege-bw.de] |Format=PDF |KBytes=5800 |Abruf=2010-12-13}}
* E. Löffler, U. Honecker, E. Stabel: ''Geographie und Fernerkundung. Eine Einführung in die geographische Interpretation von Luftbildern und modernen Fernerkundungsdaten.'' Borntraeger, Berlin 2005, ISBN 3-443-07140-6.
* E. Löffler, U. Honecker, E. Stabel: ''Geographie und Fernerkundung. Eine Einführung in die geographische Interpretation von Luftbildern und modernen Fernerkundungsdaten.'' Borntraeger, Berlin 2005, ISBN 3-443-07140-6.
* Chandra P. Giri: ''Remote Sensing of Land Use and Land Cover: Principles and Applications.'' CRC Press, 2012, ISBN 9781420070743
* Chandra P. Giri: ''Remote Sensing of Land Use and Land Cover: Principles and Applications.'' CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4200-7074-3.
* Bruce A. Campbell: ''Radar remote sensing of planetary surfaces.'' Cambridge Univ. Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-58308-X.
* Bruce A. Campbell: ''Radar remote sensing of planetary surfaces.'' Cambridge Univ. Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-58308-X.
* Floyd F. Sabins: ''Remote sensing – principles and interpretation.'' Freeman, New York 2000, ISBN 0-7167-2442-1.
* Floyd F. Sabins: ''Remote sensing – principles and interpretation.'' Freeman, New York 2000, ISBN 0-7167-2442-1.
Zeile 209: Zeile 207:
* Alexander D. Kowal, Lew Dessinow: ''In den Weltraum zum Nutzen der Menschheit.'' Verlag Progress Moskau, Staatsverlag der DDR Berlin, 1987, ISBN 3-329-00515-7.
* Alexander D. Kowal, Lew Dessinow: ''In den Weltraum zum Nutzen der Menschheit.'' Verlag Progress Moskau, Staatsverlag der DDR Berlin, 1987, ISBN 3-329-00515-7.
* Rosa Lasaponara, Nicola Masini: ''Satellite Remote Sensing – A new tool for Archaeology.'' In: ''Remote Sensing and Digital Image Processing Series.'' 16. Springer, 2012, ISBN 978-90-481-8801-7.
* Rosa Lasaponara, Nicola Masini: ''Satellite Remote Sensing – A new tool for Archaeology.'' In: ''Remote Sensing and Digital Image Processing Series.'' 16. Springer, 2012, ISBN 978-90-481-8801-7.
* H. Taubenböck, M. Wurm, T. Esch & S. Dech (Hrsg.): ''Globale Urbanisierung – Perspektive aus dem All.'' Springer, Berlin/ Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-44841-0.


== Weblinks ==
== Weblinks ==
{{Commonscat|Remote sensing|Fernerkundung}}
{{Commonscat|Remote sensing|Fernerkundung}}
* [http://ivvgeo.uni-muenster.de/vorlesung/FE_Script/Start.html Einführung in die digitale Fernerkundungsmethodik in den Geowissenschaften (Uni Münster)]
* [http://ivvgeo.uni-muenster.de/vorlesung/FE_Script/Start.html Einführung in die digitale Fernerkundungsmethodik in den Geowissenschaften] (Uni Münster)
* [http://www.giswiki.org/index.php/Fernerkundung GISWiki – Webseiten zur Fernerkundung]
* [http://www.giswiki.org/index.php/Fernerkundung GISWiki – Webseiten zur Fernerkundung]
* [http://www.fe-lexikon.info/ Ausführliches „Lexikon der Fernerkundung“ von Kurt Baldenhofer]
* Kurt Baldenhofer: [http://www.fe-lexikon.info/ ''Lexikon der Fernerkundung.'']


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
Zeile 228: Zeile 227:
[[Kategorie:Beobachtende Astronomie]]
[[Kategorie:Beobachtende Astronomie]]
[[Kategorie:Raumfahrt]]
[[Kategorie:Raumfahrt]]
[[Kategorie:Luftverkehr]]

Aktuelle Version vom 6. November 2021, 08:39 Uhr

Manuelle Fernerkundung mit Luftbildern von Hamburg (1943)

Der Begriff Fernerkundung bezeichnet die Gesamtheit der Verfahren zur Gewinnung von Informationen über die Erdoberfläche oder andere nicht direkt zugängliche Objekte durch Messung und Interpretation der von ihnen ausgehenden oder reflektierten elektromagnetischen oder Schallwellen.

Im Gegensatz zu anderen Erfassungsmethoden, welche einen direkten Zugang zum Untersuchungs- oder Beobachtungsobjekt erfordern, versteht man unter Fernerkundung die berührungsfreie Erkundung der Erdoberfläche einschließlich der Erdatmosphäre. Dies wird beispielsweise durch Flugzeug- oder Satelliten-getragene Sensoren ermöglicht (Fernerkundungssensoren wie Kameras oder Scanner). Vereinzelt kommen aber auch „Drohnen“ oder Ballons als Plattform zum Einsatz. Der Fernerkundung zugeordnet sind Photogrammetrie und Satellitengeodäsie. Dagegen sind Planetologie und Astronomie nicht der Fernerkundung zugeordnet, obwohl auch hier Fernerkundungssensoren zum Einsatz kommen.

Bei der Fernerkundung finden passive oder aktive Systeme Verwendung, wobei weite Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ausgewertet werden können. Passive Systeme zeichnen die von der Erdoberfläche reflektierte Sonnenstrahlung auf (zum Beispiel Multispektralkamera) sowie die von der Erdoberfläche emittierte Eigenstrahlung (zum Beispiel Wärmebildkamera). Im Gegensatz dazu senden aktive Systeme Mikrowellen- oder Laserstrahlen aus und empfangen deren reflektierte Anteile (zum Beispiel Radarsysteme und Laseraltimeter).

Fernerkundungsdaten sind insbesondere in den Geowissenschaften, Geographie, den Umweltwissenschaften und der Geophysik von großer Bedeutung, da eine globale Beobachtung der Erdoberfläche und -atmosphäre in hoher räumlicher Auflösung nur mit Hilfe von Fernerkundungssensoren möglich ist. Neben dem synoptischen Überblick über große Räume ermöglichen satellitengestützte Fernerkundungssensoren zudem eine wiederholte (zum Teil tägliche) Abdeckung ein und desselben Gebiets. Zudem bieten Fernerkundungsdaten gegenüber Vor-Ort-Messungen insbesondere bei schwer zugänglichen Gebieten der Erdoberfläche Vorteile. Eine hohe Aktualität und Kontinuität der Messwerte kann erreicht werden.

Geschichte

Historische Luftbildkamera (ca. 1950)

Die Fernerkundung hat ihre Ursprünge in der militärischen Aufklärung. Von einem meist hochgelegenen Punkt (Berg) versuchte man die Bewegungen des Gegners zu beobachten. Mit Beginn der Luftfahrt änderte sich die Darstellung von der Perspektive in eine Draufsicht von oben. Anfangs dienten dazu noch Fesselballone mit menschlichen Beobachtern und Zeichenblock, später Flugzeuge mit Luftbildkameras. Die Luftbildfotografie konnte relativ früh ausgewertet werden, allerdings war das Ergebnis immer stark abhängig vom Auswerter. Die heute mit Satellitenplattformen und diversen Bildaufzeichnungsgeräten und Spektralabtastern gewonnenen Daten können mit Computersystemen be- und verarbeitet werden (digitale Bildverarbeitung). Diese automatisierte und systematische Auswertung wurde ab den 1990er Jahren verbessert. Trotzdem bleibt auch heute noch die visuelle Bildinterpretation wichtig.

Während zunächst eine Status-quo-Erfassungen der Erdoberfläche (Kartierung) etabliert hatte, wird seit den 1990er Jahren zunehmend auch die Erfassung von Veränderungen (Monitoring) vorangetrieben.

Die Spannbreite für die Verwendung von Fernerkundungsdaten reicht von Ressourcenmanagement in Land- und Forstwirtschaft sowie Fischerei (z. B. Landnutzungsinventuren, Erntevorhersagen) über die Gewinnung von Umweltinformationen (z. B. Luft- und Gewässerverunreinigungen, Erosion, Desertifikation), Planung und Stadtentwicklung (Kartierung von Siedlungsgebieten etc.) und Katastrophenmanagement (Copernicus u. a.) bis zur Erkundung von Rohstoff- und Wasservorkommen.

Fernerkundungssensoren

In der Fernerkundung finden sowohl passive oder aktive Systeme Verwendung, wobei weite Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ausgewertet werden können.

Die gebräuchlichsten Sensortypen sind:

Fernerkundungssatelliten

Es befinden sich eine Vielzahl von Satelliten in der Erdumlaufbahn. Je nach Aufgabengebiet werden diese auch in Umweltsatelliten und Wettersatelliten unterteilt; die Übergänge zwischen beiden Kategorien sind jedoch fließend.

Die wichtigsten staatlichen und kommerziellen Erdbeobachtungssatelliten bzw. Satellitenprogramme sind

  1. DigitalGlobe (4 WorldView, GeoEye-1)
  2. Airbus Defence and Space (SPOT 6 & 7, 2 Pléiades)[2]
  3. Planet Labs mit Terra Bella (87 Dove-Kleinsatelliten, 5 RapidEye, 5 SkySat)
  4. BlackSky Global (Pathfinder-1 und -2)

Die Liste von Erdbeobachtungssatelliten listet viele weitere Satelliten auf. Die aufgeführten Satelliten haben unterschiedlichste spektrale, räumliche, zeitliche, optische und radiometrische Auflösungen.

Einsatzgebiete

Entsprechend der Vielfalt des Lebensraums Erde, ist auch das Einsatzgebiet der modernen Fernerkundung sehr weit gefächert. Durch die einzigartige Möglichkeit, auch große Gebiete in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu erfassen, wird die Fernerkundung in sehr vielen Disziplinen eingesetzt.

  • Geowissenschaften, Geographie, Kartografie und Geodäsie
    • Höhenrelief und Wasserwege
    • Geologie (Gesteinstypen, Lagerstätten)
    • Landbedeckung, Landnutzung und Landmanagement[3]
    • Urbanisierung (Ausbreitung der Städte)
    • Forstwirtschaft (Inventarisierungen, Holzpotentialabschätzungen, Waldschadenskartierung, Wegebauplanungen etc.)
    • Landwirtschaft (Erntevorhersagen, Anbauflächen, Überprüfung von subventionierten Brachflächen, precision farming etc.)
    • Vegetationsphänologie (Aspektfolge)
  • Katastrophenschutz
    • Waldbrände (Ausmaß der Zerstörung)
    • Vulkanausbrüche (Vorhersage und Überwachung)
    • Erdbeben (Höhenänderung)
    • Dürremonitoring
    • Umweltverschmutzung (Öleinleitung auf den Weltmeeren)
  • Klimatologie, Meteorologie und Ozeanographie
    • Wettervorhersage
    • Klimaüberwachung
    • Seegangsmessung (Oberflächenwellen, Strömung)
  • Atmosphärenphysik und -chemie
    • Spurengase, Wolken, Aerosole
    • Temperatur, Luftdruck
    • Strahlungshaushalt, Strahlungsbudget
    • Überwachung von Emissionen, z. B. Kohlendioxid
  • Archäologie
    • Archäologische Flugprospektion
  • Rüstungskontrolle
    • Verifikation von Abrüstungsvereinbarungen
  • Menschenrechte
    • Vorher-Nachher-Vergleich großflächiger Zerstörungen[4]

Einteilung und Untergliederung

Nach Anwendungsbereich

Fernerkundungsdaten kommen in vielen geowissenschaftlichen Disziplinen zur Anwendung. Entsprechend wird die Fernerkundung weiter unterteilt.

Untergliederung der Fernerkundung nach Anwendungsbereich

  • Bodenkundliche Fernerkundung
  • Landwirtschaftliche Fernerkundung
  • Botanisch/vegetationskundliche Fernerkundung
  • Forstwirtschaftliche Fernerkundung
  • Geologische Fernerkundung/Photogeologie
  • Hydrologische Fernerkundung
  • Ozeanographische Fernerkundung
  • Limnologische Fernerkundung
  • Urbane Fernerkundung/Stadtfernerkundung
  • Umweltfernerkundung (fernerkundliches Umweltmonitoring)
  • Klimatologisch/meteorologische Fernerkundung
  • Atmosphärische Fernerkundung
  • Archäologische Fernerkundung/Luftbildarchäologie
  • Geodätische Fernerkundung/Satellitengeodäsie
  • Photogrammetrie

Nach Messverfahren

Fernerkundungsdaten werden in den verschiedensten Wellenlängenbereichen und mit unterschiedlichen Messmethoden erhoben. Entsprechend lässt sich die Fernerkundung weiter untergliedern.

Untergliederung der Fernerkundung nach Messverfahren

  • Photogrammetrie und Luftbildmessung
  • Spektrale Fernerkundung in optischen Wellenlängenbereichen (UV, VIS, IR). Bei der Fernerkundung von fein verästelten Wasserflächen wird ausgenutzt, dass diese sich in spiegelnder Reflexion stark von Landflächen abhebt, was die spektrale Auswertung selbst dann erlaubt, wenn die Bildauflösung nicht ausreicht, um den Uferverlauf aufzulösen.[5]
  • Passive Mikrowellenfernerkundung, Radiometrie
  • Aktive Mikrowellenfernerkundung (Radar)
  • Laseraltimetrie
  • Interferometrie (Radarinterferometrie)

Nach Auswerteverfahren

Zur Bereitstellung flächendifferenzierter Geodaten werden Fernerkundungsdaten mit unterschiedlichen Auswerteverfahren weiterverarbeitet. Je nach gewähltem Auswerteverfahren kann die Fernerkundung weiter untergliedert werden.

Untergliederung der Fernerkundung nach Auswerteverfahren

  • Fernerkundliche Klassifizierung und Segmentierung
  • Fernerkundliche Zeitreihenanalyse
  • Empirisch-statistische (chemometrische) Analyse von Fernerkundungsdaten
  • Fernerkundliche Strahlungstransfermodellierung
  • Fernerkundliche Modellinversion (Inversion von Strahlungstransfermodellen)
  • Assimilation von Fernerkundungsdaten in prozessorientierte (dynamische) Modelle
  • Fernerkundliche Entmischungsverfahren
  • Fernerkundliche Veränderungsdetektion (engl. Change detection)
  • Bildspektroskopie
  • Luftbildinterpretation und visuelle Interpretation von Fernerkundungsdaten
  • Luftbildmessung und photogrammetrische Verfahren (Stereophotogrammetrie)

Methoden

In der Analyse von analogen und digitalen Fernerkundungsdaten kommen eine Vielzahl von Methoden und Verfahren zur Anwendung, die nachfolgend stichwortartig aufgeführt sind. Hinzu kommen geowissenschaftliche Arbeitsschritte, die mit der Erfassung von Referenzmessungen im Gelände zusammenhängen (nicht aufgeführt). Aus der Aufzählung wird deutlich, in welch starkem Maße die Fernerkundung eine methodische Wissenschaft ist.

  • Methoden der digitalen Bildverarbeitung
    • Datenaufbereitung für visuelle Interpretationen (u. a., Kontrastspreizung, Farbsättigung)
    • Transformationen des Farbraumes
    • Merkmalsextraktion und Mustererkennung
    • Überwachte und unüberwachte Klassifizierungs- und Segmentierungsverfahren (u. a., Clusterverfahren, Maximum-Likelihood-Klassifikator, Support Vector Machine, Kohonennetze)
    • Geometrische Korrekturen, geometrische Rektifizierung und Entzerrung
    • Radiometrische und atmosphärische Korrekturen
    • Filterverfahren im Orts- und Frequenzbereich (u. a., Fourieranalyse)
    • Texturanalyse
  • Statistische und Chemometrische Verfahren
    • Regressionsanalyse
    • multiple und schrittweise multiple Regression
    • Partielle Kleinste-Quadrate-Schätzung
    • Hauptkomponentenregression (englisch Principal Component Regression, kurz: PCR)
    • Diskriminanzanalyse
    • Statistische Versuchsplanung (englisch design of experiments)
  • Geostatistische Verfahren
    • Interpolationsverfahren (u. a., Kriging und Co-Kriging)
  • Verfahren der Zeitreihenanalyse und Signalverarbeitung
    • Trendanalyse
    • Fernerkundliche Veränderungsdetektion/change detection
    • Verfahren zur Filterung von Zeitreihen (u. a., Maximum Value Compositing und Savitzky-Golay Filter, Splines)
  • Lernende Verfahren und Verfahren der Künstlichen Intelligenz
    • Künstliche neuronale Netze
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierungsverfahren
  • Strahlungstransfermodellierung und Mathematische Modellierung
    • Entwicklung von physikalisch basierten Strahlungstransfermodellen
    • Inversion von Strahlungstransfermodellen
    • Spektrale Entmischungsverfahren (englisch spectral unmixing)
    • Sensitivitätsanalyse
    • Computersimulation
  • Assimilationsverfahren
    • Kalman-Filter
    • Rekalibrierungs- und Reinitialisierungsverfahren von dynamischen Prozessmodellen
  • Verfahren der Geoinformatik
    • GIS Analysen (u. a., Verschneidungen, Buffering, Topologieanalysen)
    • Morphologische Bildverarbeitung
    • Data-Mining
  • Labor- und Geländespektroskopie
    • Spektroskopische Messungen
  • Verfahren der visuellen Bildinterpretation
    • Bildansprache
    • Texturansprache
    • Bildinterpretation
    • Stereobildinterpretation
  • Photogrammetrische Verfahren
    • Bildmessung
    • Stereophotogrammetrie

Didaktik

Es wird versucht, das Thema Fernerkundung in den Schulunterricht zu integrieren. Dabei kann es sich um die Einbindung von Fernerkundungsdaten, wie photographische, digitale oder mikrowellengestützte Luft- und Satellitenbilder, oder von Fernerkundungsmethoden, wie Resampling, Klassifikation von Landoberflächen und Zeitreihenanalysen, als didaktische Hilfsmittel handeln.[6]

Es gibt verschiedene Lernplattformen/ Lernmodule (z. B. FIS,[7] geospektiv[8] oder YCHANGE[9]) für den Einsatz in Schulen. Eingesetzt werden neben anderer Software der virtuelle Globus Google Earth oder das Geoinformationssystem QGIS.

Literatur

  • Christian Heipke (Hrsg.): Photogrammetrie und Fernerkundung: Handbuch der Geodäsie, herausgegeben von Willi Freeden und Reiner Rummel. 1. Auflage. Springer Spektrum, Heidelberg 2017, ISBN 3-662-47093-4.
  • J. Albertz: Einführung in die Fernerkundung. Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2001, ISBN 3-534-14624-7.
  • E. Löffler, U. Honecker, E. Stabel: Geographie und Fernerkundung. Eine Einführung in die geographische Interpretation von Luftbildern und modernen Fernerkundungsdaten. Borntraeger, Berlin 2005, ISBN 3-443-07140-6.
  • Chandra P. Giri: Remote Sensing of Land Use and Land Cover: Principles and Applications. CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4200-7074-3.
  • Bruce A. Campbell: Radar remote sensing of planetary surfaces. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-58308-X.
  • Floyd F. Sabins: Remote sensing – principles and interpretation. Freeman, New York 2000, ISBN 0-7167-2442-1.
  • David L. Verbyla: Satellite remote sensing of natural resources. Lewis Publ., Boca Raton 1995, ISBN 1-56670-107-4.
  • Sarah H. Parcak: Satellite remote sensing for archaeology. Routledge, London 2009, ISBN 978-0-415-44877-2.
  • Alexander D. Kowal, Lew Dessinow: In den Weltraum zum Nutzen der Menschheit. Verlag Progress Moskau, Staatsverlag der DDR Berlin, 1987, ISBN 3-329-00515-7.
  • Rosa Lasaponara, Nicola Masini: Satellite Remote Sensing – A new tool for Archaeology. In: Remote Sensing and Digital Image Processing Series. 16. Springer, 2012, ISBN 978-90-481-8801-7.
  • H. Taubenböck, M. Wurm, T. Esch & S. Dech (Hrsg.): Globale Urbanisierung – Perspektive aus dem All. Springer, Berlin/ Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-44841-0.

Weblinks

Commons: Fernerkundung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ Robinson Meyer: A New 50-Trillion-Pixel Image of Earth, Every Day. In: The Atlantic. 9. März 2016 (theatlantic.com).
  2. ↑ Airbus Defence and Space Invests in Very High-Resolution Satellite Imagery from 2020 Onwards (Memento vom 7. Februar 2017 im Internet Archive), 15. September 2016
  3. ↑ Axel Relin, Rupert Haydn: Fernerkundungskontrolle landwirtschaftlich genutzter Flächen. In: Geowissenschaften. Band 12, Nr. 4, 1994, ISSN 0933-0704, S. 98–102, doi:10.2312/geowissenschaften.1994.12.98.
  4. ↑ eyesondarfur.org (Memento vom 10. Juni 2008 im Internet Archive)
  5. ↑ Vern Vanderbilt et al.: Impact of pixel size on mapping surface water in subsolar imagery. In: Remote Sensing of Environment. Band 109, Nr. 1, 12. Juli 2007, ISSN 0034-4257, S. 1–9, doi:10.1016/j.rse.2006.12.009 (researchgate.net).
  6. ↑ Fernerkundung in Schulen, uni-bonn.de, abgerufen am 28. Oktober 2010.
  7. ↑ fis.uni-bonn.de
  8. ↑ geospektiv.de
  9. ↑ ychange.eu
Abgerufen von „https://www.cosmos-indirekt.de/physik_137/index.php?title=Fernerkundung&oldid=18102“